垃圾渗滤液处理难点及其对策研究

(整期优先)网络出版时间:2020-10-14
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垃圾渗滤液处理难点及其对策研究

陈教锐

上饶市城投能源环保有限公司 334000

摘要:近年来,随着工业化、城镇化进程的加快,我国固体垃圾的产生量与日俱增。一般固废的处理方式主要有焚烧发电、卫生填埋。其中,卫生填埋后,垃圾中的微生物降解会溶出部分污染物经雨水淋溶形成垃圾渗滤液。这是一种高浓度、难处理的有机废水,是垃圾填埋过程中需要解决的二次污染问题。

关键词:城市生活垃圾;垃圾渗滤液;处理

引言

我国城市生活垃圾分类收集起步较晚,垃圾站收集的垃圾中含有大量厨余垃圾含水量高,这些垃圾自身携带水份,以及垃圾中有机物发生生化分解产生的浸出液,含有重金属、BOD5、COD、氨基酸等各种有害物质,这些渗滤液成份复杂且毒性强。如果防渗工程没有做好或者渗滤液收集后处理不当将引起严重的土壤、地下水和地表水污染,会对周围环境造成不可逆的危害。

1垃圾渗滤液产生原因和特点

垃圾渗滤液来自垃圾自身所含水分、填埋场内的雨雪水和填埋后微生物厌氧分解产生的液体,是一种成分复杂的高浓度有机废水。污染物包含有机污染物、金属、氨氮、总氮、总磷、色度、悬浮物、粪大肠菌群等,因季节和填埋场使用年限导致水质变化相当大,并且渗滤液中微生物营养元素比列严重失调。根据垃圾渗滤液的产生和特点,给渗滤液处理带来很多不确定因素的同时,也给渗滤液的处理带来挑战,只有了解渗滤液的特点才能选择正确处理方式,实现环境保护利益最大化。

2城市生活垃圾渗滤液处理中的主要问题

高浓度氨氮问题:和城市一般污水、工业污水相比较,城市生活垃圾渗滤液中的氨氮含量更多、浓度更高,处理起来也极为困难。而且城市生活垃圾渗滤液中的氨氮浓度会伴随填埋方式的不同而发生变化,一旦填埋时间过久,有机氮将进一步转化为无机氮,这样会持续增加城市生活垃圾渗滤液中的氨氮含量。氨氮的产生,可压制生物处理工艺效果,在其浓度较高情况下将导致渗滤液里C/N比例失调,由此达不到理想的生物脱氨处理效果,难以达到污水排放要。可生化性差:近年来,城市生活垃圾填埋场中的垃圾渗滤液多进入了“老龄化”阶段,其中含有的BOD5和CODCr较低,pH值、氨氮浓度升高,由此使得渗滤液的可生化性差。由于垃圾渗滤液中的腐殖酸和富里酸成分较多,使用单一的生物处理技术不能达到理想的处理效果,微生物也难以降解垃圾渗滤液的有机物成分,由此给生化处理系统带来越来越重的负荷,运行成本增加。有害物质处理欠缺:随着人们环保意识的增强,如何有效处理城市生活垃圾渗滤液中的有毒有害物质也成为一项重要议题。现阶段,我国对生活垃圾渗滤液排放指标、检测指标中依然没有全面考虑到有毒有害物质,渗滤液中含有的有毒有害物质对人体神经系统、器官等都会产生不利影响,严重情况下会致癌。因此,未来还需要加强对垃圾渗滤液中有毒有害物质指标的检测,大力研发能够有效提取渗漏液中有害物质的技术。

3垃圾渗滤液处理工艺

3.1好氧生物处理

好氧生物处理在废水处理中技术比较成熟,主要有活性污泥法、氧化沟、好氧稳定塘、生物转盘、反硝化与硝化等工艺,好氧处理可有效地降低BOD5、COD和氨氮,还可以去除另一些污染物质,如铁、锰等金属。好氧生物处理时,有机物转化成污泥的比例与污泥负荷有关,污泥处理与处置的工艺较为复杂,费用较高,对于垃圾渗滤液而言,由于其水质成分复杂、BOD5和COD浓度高、金属含量较高、水质水量变化大、氨氮的含量较高、微生物营养元素比例失调等因素,传统好氧生物处理工艺用于渗滤液处理难度较大,如果排放要求较高,出水水质难以达到要求,并且处理工艺占地面积较大,并且难以达到脱氮要求。

3.2化学混凝沉淀

此类方式主要是通过向垃圾渗滤液中添加混凝剂或气浮剂,进而借助于沉淀反应以达到去除污染或是有毒物质的目的。需要注意的是,这样的一种处理只是预处理的一部分,而要达到系统化的处理效果,后续的衔接工艺处理也应确保高效。另外,这样的一种方式也可用于最后污染物的分离。一般是在一定的化学物质建构体系之下进行,从而确保最终得到的分离物符合规定的排放标准。而这样的一种处理,整个过程并未产生任何有害的物质,因而并不妨碍后续的生物处理。

3.3土地技术

土地技术处理垃圾渗滤液,主要是利用土壤中微生物及植物根系作用,达到降低氨氮及有机组分,改善渗滤液水质效果。(1)回灌法。以垃圾作为填料的生物滤床,将垃圾中的渗滤液回灌至填埋场,再利用垃圾层的物理、化学及生物功能,实现渗滤液成分降解效果。回灌法包括浇灌、直接回灌、内层回灌、表面喷灌等,处理成本低,效果好,具有较好的推广应用前景。(2)人工湿地。通过建立小型综合生态系统,利用该生态系统中的水生植物、土壤、微生物等实现渗滤液处理的目的。人工湿地处理渗滤液具有易管理、费用低等优势,但不足之处是易受到温度、季节性变化而影响其处理效果。

3.4反渗透

反渗透与纳滤都是为了满足水质要求而开发出来的膜技术,反渗透膜孔径一般在0.1~1nm,纳滤膜的孔径在0.02μm左右。纳滤膜和反渗透膜均属于致密膜范畴,二者的分离机理也相同,但纳滤的截留界限仅为分子大小约为1nm的溶解组分。反渗透是压力驱动型膜分离技术。其操作压力为1.5~12MPa(部分专有型膜技术的操作压力更高),截留组分为0.1~1nm小分子溶质,可以从液体混合物中去除全部悬浮物、溶解物和胶体。反渗透是最精密的膜法液体分离技术,它能阻挡全部悬浮物、溶解物和胶体、所有溶解性盐及分子量大于100的有机物,但允许水分子透过。

3.5物化技术

利用物化技术处理垃圾渗滤液包括活性炭吸附技术、混凝沉淀技术电解处理技术、高级氧化技术和膜处理技术。(1)活性炭吸收技术处理渗滤液,利用活性炭的孔结构、比表面积等特点,吸附渗滤液中的有机物、色度及重金属离子,具有较好的处理效果。(2)混凝沉淀技术处理垃圾渗滤液,将混凝剂投加至渗滤液,能够分离渗滤液中的悬浮物和胶体物,通常作为渗滤液预处理和深度处理工艺,达到渗滤液净化效果。(3)高级氧化技术。作为近年来新型处理工艺,高级氧化技术处理渗滤液,显著增强可生化性,分解渗滤液中的难降解有机物。包括光催化氧化技术、超声催化氧化技术、臭氧氧化技术、Fenton氧化技术等。(4)膜处理技术。作为一种纯物理分离技术,通常应用于高浓度渗滤液的后续深度处理,可有效去除渗滤液中的微生物、溶解盐、细菌等污染物,实现出水达标,符合中水回用。

结束语

总之,城市生活垃圾渗滤液作为一种性质较为特殊、成分复杂、有毒有害的有机废水,和工业污水相比,其处理成本更高、处理技术难度也更大。由于城市生活垃圾渗滤液中含有浓度较高的氨氮成分及有机物,对处理设备与处理工艺的要求较高。对此,从事城市生活垃圾渗滤液处理的工作人员应立足氨吹脱、混凝沉淀法、人工湿地系统等垃圾渗滤液处理技术,注重处理技术之间的组合应用,以最大程度做好垃圾渗滤液的防范措施,为人们创造健康宜居的城市生活环境。

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